Bosonul Higgs (sau particula Higgs) este o particulă din modelul standard al fizicii. În anii 1960, Peter Higgs a fost prima persoană care a sugerat că această particulă ar putea exista. La 14 martie 2013, oamenii de știință de la CERN au confirmat provizoriu că au găsit o particulă Higgs.
Particula Higgs este una dintre cele 17 particule din Modelul Standard, modelul de fizică ce descrie toate particulele de bază cunoscute. Particula Higgs este un boson. Se consideră că bosonii sunt particule responsabile pentru toate forțele fizice. Alți bosoni cunoscuți sunt fotonul, bosonii W și Z și gluonul. Oamenii de știință nu știu încă cum să combine gravitația cu modelul standard.
Câmpul Higgs este un câmp fundamental de o importanță crucială pentru teoria fizicii particulelor. Spre deosebire de alte câmpuri cunoscute, cum ar fi câmpul electromagnetic, câmpul Higgs are aceeași valoare diferită de zero aproape peste tot. Problema existenței câmpului Higgs a fost ultima parte neverificată a modelului standard al fizicii particulelor și, potrivit unora, "problema centrală a fizicii particulelor".
Este dificil de detectat bosonul Higgs. Bosonul Higgs este foarte masiv în comparație cu alte particule, așa că nu durează foarte mult timp. De obicei, nu există bosoni Higgs în jur, deoarece este nevoie de foarte multă energie pentru a crea unul. Large Hadron Collider de la CERN a fost construit în principal din acest motiv. Acesta accelerează două mănunchiuri de particule până aproape de viteza luminii (care se deplasează în direcții opuse), înainte de a le pune pe o traiectorie de coliziune una cu cealaltă.
Fiecare coliziune produce o avalanșă de noi particule care sunt detectate de detectoarele din jurul punctului de coliziune. Există în continuare doar o șansă foarte mică, una la 10 miliarde, ca un boson Higgs să apară și să fie detectat. Pentru a găsi cele câteva coliziuni care prezintă dovezi ale bosonului Higgs, LHC pune laolaltă trilioane de particule, iar supercomputerele analizează o cantitate uriașă de date.
Bosonii Higgs respectă legea conservării energiei, care prevede că energia nu este creată sau distrusă, ci poate fi transferată sau își poate schimba forma. În primul rând, energia începe în bosonul gauge care interacționează cu câmpul Higgs. Această energie este sub formă de energie cinetică sub formă de mișcare. După ce bosonul gauge interacționează cu câmpul Higgs, acesta încetinește. Această încetinire reduce cantitatea de energie cinetică din bosonul gauge. Cu toate acestea, această energie nu este distrusă. În schimb, energia din mișcare intră în câmp și este convertită în energie de masă, care este energia stocată în masă. Masa creată poate deveni ceea ce noi numim bosonul Higgs. Cantitatea de masă creată provine din faimoasa ecuație E=mc2 a lui Einstein, care afirmă că masa este egală cu o cantitate mare de energie (de exemplu, 1 kg de masă este echivalentă cu aproape 90 de cvadrilioane de jouli de energie - aceeași cantitate de energie folosită de întreaga lume în aproximativ o oră și un sfert în 2008). Deoarece cantitatea de masă-energie creată de câmpul Higgs este egală cu cantitatea de energie cinetică pe care bosonul gauge a pierdut-o prin încetinirea sa, energia se conservă.
Bosonii Higgs sunt folosiți într-o varietate de povestiri științifico-fantastice. În 1993, fizicianul Leon Lederman l-a numit "particula lui Dumnezeu".
